[发明专利]一种薄硅片的弯曲成形方法

摘要

本发明公开了一种薄硅片的弯曲成形方法，利用Nd:YAG脉冲激光器对薄硅片进行扫描，通过激光与薄硅片材料的热作用为薄硅片弯曲提供动力和温度条件。本发明在激光扫描阶段不需要提供额外的温度环境，弯曲成形主要利用激光与材料的热作用实现硅片的塑性特征，进而通过上下表面不同温度产生的应力差而实现。本发明利用1064nm脉冲激光实现了0.1～0.3mm厚度硅材料的弯曲成形，可以得到30度的弯曲角度，弯曲质量良好；同时操作方便，工艺简单，利于实现自动化。本发明采用的激光弯曲技术属于非接触加工形式，对材料表面没有接触损伤，可以有效避免弯曲过程硅片因受到外力接触而造成的破损。

主权项

一种薄硅片的弯曲成形方法，其特征在于：利用Nd:YAG脉冲激光器输出的波长为1064nm的激光束(3)对薄硅片(5)进行扫描，通过激光束(3)与薄硅片(5)材料的热作用为薄硅片(5)弯曲提供动力和温度条件，具体包括以下步骤：A、选择被扫描长度2～10mm、厚度0.1～0.3mm的薄硅片(5)，用去离子水清洗干净；B、将薄硅片(5)安装于预先调整好的工作台上，并利用固定夹具(6)使其一端固定；将Nd:YAG脉冲激光器的脉冲宽度选择在1～10ms之间，通过在线视频系统(1)调整聚焦透镜(2)，在确定激光束焦点位置(4)后，移动激光束焦点位置(4)使离焦量f在15～25mm之间；设定激光束(3)的扫描路径(7)的起点位置为距薄硅片(5)一侧外3～5mm处、终点为距薄硅片(5)另一侧外3～5mm；最后调试激光参数，使线能量密度在0.3～1.0J/mm之间，并按照实际需要确定扫描次数；C、按照预先设定好的扫描路径(7)，对薄硅片(5)进行扫描；扫描过程中薄硅片(5)发生弯曲，最终弯曲角度的大小取决于扫描次数的多少，扫描次数越多则弯曲角度越大，直到达到弯曲成形的要求。